Скорости движения жидких частиц под плавающим ледяным покровом при распространении периодической волны конечной амплитуды
Ант. А. Букатов, Анд. А. Букатов
Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина
Аннотация
На основе потенциала скорости, полученного методом многомасштабных асимптотических разложений до величин третьего порядка малости, рассмотрена зависимость составляющих скорости движения однородной жидкости под плавающим ледяным покровом от его толщины и модуля упругости при распространении периодической волны конечной амплитуды. Показано, что битый лед обусловливает уменьшение амплитудных значений составляющих скорости частиц жидкости и отставание фазы формируемых колебаний. Влияние упругости льда, усиливающееся с уменьшением длины волны начальной гармоники, проявляется как в увеличении максимальных значений составляющих скорости, так и в смещении фазы колебаний в направлении распространения волны.
Ключевые слова
волны конечной амплитуды, изгибно-гравитационные волны, движение частиц жидкости
Для цитирования
Букатов Ант. А., Букатов Анд. А. Скорости движения жидких частиц под плавающим ледяным покровом при распространении периодической волны конечной амплитуды // Морской гидрофизический журнал. 2011. № 1. С. 15-24. EDN TMJWRP.
Bukatov, A.A. and Bukatov, A.A., 2011. Velocities of motion of liquid particles under the floating ice cover in the case of propagation of periodic waves of finite amplitude. Physical Oceanography, 21(1), pp. 13–22. doi:10.1007/s11110-011-9100-z
Список литературы
- Букатов А.Е., Жарков В.В. Влияние битого льда на скорость волновых течений при прохождении прогрессивных волн над уступом дна // Морской гидрофизический журнал. – 2001. – № 5. – С. 3 – 14.
- Stokes G.G. On the theory of oscillatory waves // Math. Phys. Pap. Cambr. Univ. Press. – 1847. – 1. – P. 197 – 229.
- Нестеров С.В. Возбуждение волн конечной амплитуды бегущей системой давления // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. – 1968. – 4, № 10. – С. 1123 – 1125.
- Ньюмен Дж. Морская гидродинамика. – Л.: Судостроение, 1985. – 386 с.
- Longuet-Higgins M.S. Lagrangian moments and mass transport in Stokes waves // J. Fluid Mech. – 1987. – 179. – P. 547 – 555.
- Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. – М.-Л.: ОНТИ, 1936. – 304 с.
- Алешков Ю.З. Течения и волны в океане. – СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1996. – 228 с.
- Longuet-Higgins M.S. Lagrangian moments and mass transport in Stokes waves. Part 2. Water of finite depth // J. Fluid Mech. – 1988. – 186. – P. 321 – 336.
- Bukatov A.E., Bukatov A.A. Propagation of surface waves of finite amplitude in a basin with floating broken ice // Int.J. Offshore and Polar Eng. – 1999. – 9, № 3. – P. 161 – 166.
- Букатов Ант.А., Букатова О.М. Скорости движения жидкости в бегущей периодической волне конечной амплитуды // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2008. – С. 269 – 271.
- Букатов А.Е., Букатов А.А. Волны конечной амплитуды в однородной жидкости с плавающей упругой пластиной // Прикладная механика и техническая физика. – 2009. – 50, № 5. – С. 67 – 74.
- Найфе А.Х. Методы возмущений. – М.: Мир, 1976. – 455 с.